JP2012039802A - 風力発電システムの発電出力スケジュール制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】風車発電機#1〜#10をグループ化し、サーバ装置100は風車発電機グループ単位での発電出力スケジュールを設定する。各風車発電機別にそれぞれ設けた各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の1つをマスタ、他をスレーブとするマスタ/スレーブの設定とマスタ/スレーブの切替えができ、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得し、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力の分担制御およびグループ内の風車発電機の脱落とその運転再開に対する分担制御を行う。
【選択図】図1
Description
前記各風車発電機の発電出力スケジュールを設定するサーバ装置と、
各風車発電機別にそれぞれ設けられ、前記サーバ装置から通信回線を通して設定された前記発電出力スケジュールに従って所属する風車発電機の発電出力を制御できる情報通信制御端末を備え、
前記サーバ装置は、複数台の風車発電機をグループ化し、この風車発電機グループ単位で前記発電出力スケジュールを設定する過程を備え、
前記各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の1つをマスタ、他をスレーブとするマスタ/スレーブの設定とマスタ/スレーブの切替えができる過程と、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得する過程と、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力を分担制御する過程を備えたことを特徴とする。
グループ化する風車発電機のグループ番号とそれに属する風車発電機番号を設定する過程と、
風力発電システムに共通の発電出力スケジュール制御の開始から終了までの年月日時分情報をスケジュール制御期間として設定する過程と、
風車発電機別にした制御内容(発電電力、運転期間などの情報)をグループ別に設定する過程と、
同一時間帯にあって、同一の風車発電機または風車発電機グループに対して発電出力スケジュールの重複の有無をチェックする過程と、
前記発電出力スケジュールに重なりがあった場合にどちらの発電出力スケジュールを優先するかを設定する過程と、
設定された風車発電機別の発電出力スケジュールを、任意の時間間隔の制御に展開する過程と、
前記設定した発電出力スケジュール情報を各風車発電機に所属する前記情報通信制御端末にそれぞれ送信する過程と、
を備えたことを特徴とする。
前記情報通信制御端末は、グループに設定した発電出力スケジュールの優先順位に従って、当該風車発電機の発電出力スケジュール制御を行う過程を備えたことを特徴とする。
・風車発電機単体ではなく、グルーピングされた数台の風車発電機に対する発電出力スケジュールを設定できるため、多数台の風車発電機を設備するシステムにおける発電出力スケジュール設定が簡易になる。
サーバ装置100は、風車発電機等の基本設備情報(発電能力、運転可/不可など)と、気象条件(風向、風速予報等)が入力されることで、風車発電機別に発電出力スケジュールを設定する。図2はサーバ装置に制御機能として組み込まれる発電出力スケジュール設定フローを示す。
各情報通信制御端末は、風車発電機単位に展開された発電出力スケジュール情報を基にスケジュール制御を実施する。図3は情報通信制御端末に制御機能として組み込まれる発電出力スケジュールの取得フローを示す。
グルーピングされた風車発電機グループの発電出力スケジュール制御の場合には、当該グループに属する風車発電機に付属の情報通信制御端末のうち、任意の1つの端末をマスタとして設定し、他の端末をスレーブとして設定し、マスタの情報通信制御端末から他のスレーブの情報通信制御端末に対して制御要求を行なう。
図6に示す風車発電機グループ化について、脱落した風車発電機の発電出力振り分けの例を説明する。図6は、風車発電機#2〜#4と風車発電機#9、#10が風車発電機グループAとしてグルーピングされており、5台の風車で有効電力を5000kWに出力制限する場合の発電出力振り分けを説明する。なお、各風車発電機の最大出力は2000kWとする。また、風車発電機の場合、風なりに運転している状態から、受電点の一定制御をコントロールするために出力制限をかけるようなスケジュールが組まれる。
この場合、最若番の風車発電機#2がグループA内マスタとなり、全ての風車発電機が正常であるため5台の風車発電機で5000kWの出力とすればよいので、単純計算では1基当たりを1000kWに出力制限すればよいが、風車グループAの中には出力制限をかける前の状態で1000kWに達していない風車が存在する場合もある(各風車とも目標値はあっても実出力値はバラバラ)。
風車発電機グループAのうち、正常な最若番である風車発電機#3が新しいグループ内マスタとなる。この場合、風車発電機グループAは風車発電機#2を除く、4台の風車発電機で構成されることになる。スケジュール自体は5000kWの出力制限のままなので、4台の風車発電機で5000kWに出力制限できればよい。
風車発電機グループAのうち、正常な最若番である風車発電機#2がグループA内の新しいマスタとなる。この場合、風車発電機グループAは最初の5台の風車発電機で構成されることになる。スケジュール自体は5000kWの出力制限のままなので、5台の風車発電機で5000kWに出力制限できればよい。そこで、4台の時には少なめであった出力制限の値を強化して、各風車発電機がそれぞれ出力を下げた運転となるような出力制限目標値(5台の風車発電機ともに同一の値)に変更してフィードバック制御を継続する。
100 サーバ装置
Claims (6)
- 風車発電機を多数台設備し、各風車発電機の発電出力を予測した発電出力スケジュール制御して電力系統に連系させる風力発電システムの発電出力スケジュール制御方法であって、
前記各風車発電機の発電出力スケジュールを設定するサーバ装置と、
各風車発電機別にそれぞれ設けられ、前記サーバ装置から通信回線を通して設定された前記発電出力スケジュールに従って所属する風車発電機の発電出力を制御できる情報通信制御端末を備え、
前記サーバ装置は、複数台の風車発電機をグループ化し、この風車発電機グループ単位で前記発電出力スケジュールを設定する過程を備え、
前記各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の1つをマスタ、他をスレーブとするマスタ/スレーブの設定とマスタ/スレーブの切替えができる過程と、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得する過程と、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力を分担制御する過程を備えたことを特徴とする発電出力スケジュール制御方法。 - 前記サーバ装置は、
グループ化する風車発電機のグループ番号とそれに属する風車発電機番号を設定する過程と、
風力発電システムに共通の発電出力スケジュール制御の開始から終了までの年月日時分情報をスケジュール制御期間として設定する過程と、
風車発電機別にした制御内容(発電電力、運転期間などの情報)をグループ別に設定する過程と、
同一時間帯にあって、同一の風車発電機または風車発電機グループに対して発電出力スケジュールの重複の有無をチェックする過程と、
前記発電出力スケジュールに重なりがあった場合にどちらの発電出力スケジュールを優先するかを設定する過程と、
設定された風車発電機別の発電出力スケジュールを、任意の時間間隔の制御に展開する過程と、
前記設定した発電出力スケジュール情報を各風車発電機に所属する前記情報通信制御端末にそれぞれ送信する過程と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の発電出力スケジュール制御方法。 - 前記サーバ装置が1基の風車発電機を複数のグループに所属させた場合、
前記情報通信制御端末は、グループに設定した発電出力スケジュールの優先順位に従って、当該風車発電機の発電出力スケジュール制御を行う過程を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の発電出力スケジュール制御方法。 - グループ内の風車発電機に脱落が発生した場合、脱落した風車発電機の情報通信制御端末がマスタの場合には他のスレーブをマスタに切り替えて発電出力スケジュール制御を継続し、脱落した風車発電機の情報通信制御端末がスレーブの場合には脱落した風車発電機の発電出力スケジュール分をグループ内の他の風車発電機に分担させて制御を継続する過程を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の発電出力スケジュール制御方法。
- 前記マスタとなる情報通信制御端末は、脱落していた風車発電機が運転再開した場合、当該風車発電機が脱落する前の発電出力スケジュール分に戻す分担制御を行う過程を備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発電出力スケジュール制御方法。
- 前記マスタとなる情報通信制御端末は、風車発電機の発電出力スケジュール制御は、各風車発電機が正常な場合、脱落した風車発電機がある場合、または運転再開した風車発電機がある場合、それぞれ設定または演算した分担量を制御目標値にしてフィードバック制御する過程を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の発電出力スケジュール制御方法。
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